高速イオン励起アルベン波の外部制御による高速イオン異常輸送抑制法の開発

• 研究課題/領域番号: 26709071
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 核融合科学研究所
• 研究代表者: 永岡 賢一 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (20353443)
• 連携研究者: 長壁 正樹 核融合科学研究所, 大型ヘリカル装置計画実験統括主幹, 教授 (90280601) ; 小林 進二 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教 (70346055) ; 三好 由純 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所・総合解析研究部, 准教授 (10377781)
• 研究協力者: Ascasibar Enrique CIEMAT (Energy, Environment and Technology Research Center), TJ-II Operations Division National Fusion Laboratory
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 20,800千円 (直接経費: 16,000千円、間接経費: 4,800千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2014年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: 高速イオン / 波動粒子相互作用 / アルベン波 / 磁場閉じ込め核融合 / 高エネルギー粒子 / 波動粒子相互作業 / アルベン固有モード / α加熱 / 高速イオン異常輸送 / 位相統計解析

研究成果の概要

高エネルギー粒子計測と波動計測の位相統計解析装置を開発し、波動粒子相互作用解析を国内外の磁場閉じ込め核融合実験で行った。LHD、HeliotornJ, TJ-II装置では、位相統計解析に成功したが、波動粒子相互作用の同定には至っていない。現在実施中のLHDの高速イオン計測器の回路系の改造により、近い将来に波動粒子相互作用の実験的同定ができる予定である。
一方で、アルベン固有モードの外部制御の実験では、電子加熱（ECH）、及び電流駆動（ECCD）により、高速イオン励起のアルベン固有モードの安定化を再現良く観測できた。磁気シアによる安定化効果など、物理機構の解明おいても進展ができた。

研究成果

• [国際共同研究] Ciemat(Spain)
• [国際共同研究] Ciemat(Spain)
• [国際共同研究] Kurchatov Institute(ロシア連邦)
• [学会発表] ヘリオトロンJにおけるECH/ECCDを用いた高エネルギー粒子励起MHD不安定性の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長﨑百伸, 山本聡, 國分大, 小林進二, 岡田浩之, 門信一郎, 南貴司, 大島慎介, 木島滋, 釼持尚輝,明, 多和田斉興, 白波瀬一貴, 野﨑勇樹, 望月聡一郎, 飯村幹, 山田晃生, 中村祐司, 石澤明宏, G. M. Weir, 永岡賢一, 水内亨
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] アルベン固有モードと相互作用する高速イオンの位相空間構造の実験観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 永岡賢一、長壁正樹、磯部光孝、小川国大、神尾修治、小林進二、山本聡、大島慎介、水内了、J.M,Fotdecaba, E. Ascasibar
  • 学会等名: プラズマ核融合学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-11-29
• [学会発表] Experimental Evaluation of Energy Transfer between Fast Ions and Alfven Eigenmodes (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, M. Osakabe, M. Isobe, K. Ogawa, Y. Suzuki, M. Shibuya, S. Kobayashi, S. Yamamoto, Y. Miyoshi, Y. Katoh, J.M. Fontdecaba
  • 学会等名: Annual meeting of American Physical Society, Division of Plasma Physics
  • 発表場所: San Jose, CA, USA
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of Phase Space Structure of Fast Ions Interacting with Alfven Eigenmode (2015)
  • 著者名/発表者名: K.Nagaoka, M. Osakabe, M. Isobe, K. Ogawa, Y. Suzuki, S. Kobayashi,S. Yamamoto, Y. Miyoshi, Y. Katoh,J.M.Fontdecaba, M. Shibuya
  • 学会等名: 57th Meeting of APS Division of Plasma Physics Meeting
  • 発表場所: Savannah, Georgia, USA
  • 年月日: 2015-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Wave-particle interaction analyser for study of Alfven eigenmodes in the Large Helical Device (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, M. Osakabe, M. Isobe, K. Ogawa, Y. Suzuki, M. Shibuya, S. Kobayashi, S. Yamamoto, Y. Miyoshi, Y. Katoh, J. M. Fontdecaba
  • 学会等名: International Stellarator/Heliotron Workshop
  • 発表場所: Greifswald, Germany
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会
• [学会発表] Measurement of Phase Space Structure of Fast Ions Interacting with Alfven Eigenmodes (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, M. Osakabe, M. Isobe, K. Ogawa, Y. Suzuki, S. Kobayashi, S. Yamamoto, Y. Miyoshi, Y. Katoh, J. M. Fontdecaba
  • 学会等名: IAEA Technical Meeting on Energetic Particles in Magnetic Confinement Systems
  • 発表場所: VIENNA, Austria
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会
• [学会発表] Direct measurement of wave-particle interactions between energetic ions and Alfven wave in laboratory plasmas (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, M. Osakabe, M. Isobe, K. Ogawa, K. Saito, Y. Miyoshi and Y. Kato
  • 学会等名: 5th East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, and Astrophysical plasmas
  • 発表場所: POSTECH, Korea
  • 年月日: 2015-08-17 – 2015-08-22
  • 招待講演
• [学会発表] Experimental Measurement of Phase Space Structure of Fast Ions Interacting with Alfven Eigenmodes (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka
  • 学会等名: 5th East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, and Astrophysical plasmas
  • 発表場所: POSTECH, Pohang, Korea
  • 年月日: 2015-08-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高エネルギー粒子とアルベン波の 相互作用の計測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永岡賢一, 長壁正樹、磯部光孝、小川国大、斎藤健二、三好由純、加藤雄人、小林進二、山本聡 、大島慎介 、LHD実験グループ
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Observation of Stabilizing Effect of Electron Cyclotron Heating on Fast-Ion-Driven Alfvén Eigenmodes (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Nagaoka, E. Ascasíbar, T. Ido, T. Kobayashi, A. Cappa, S. Yamamoto, K. Nagasaki, M. Osakabe, S. Ohshima, A. Shimizu, T. Estrada and Y. Takeiri
  • 学会等名: 4th Asia Pacific Transport Working Group
  • 発表場所: Kyusyu Univ.
  • 年月日: 2014-06-10 – 2014-06-13
  • 招待講演